在设计无线系统时,理解信号如何在发射器和接收器之间传播至关重要。理想情况下,两个端点之间存在清晰的视距(LOS),但这在工业环境或农村地区中往往是不切实际的。季节性因素也会影响农村地区的传播条件。因此,我们需要考虑非视距(NLOS)和超视距(BLOS)的传播方式,以确保链路的鲁棒性和安全性。
无线电波传输可以分为三种:直线距离、非直线距离以及超出可见范围。在直接视距内,即两点间能互相“看见”的区域内,电波通过空间直接到达目的地,这是最理想的情况。不过,由于技术限制及环境因素,如地面反射等,这种情况并不常见。
为了实现高质量的射频链路,我们必须进行精细规划,包括对无线路径进行详尽研究,以及选择合适设备并精心安排天线位置。发射器通常采用全向天线以便覆盖所有方向,而接收天针则可能使用全向天针,但为了提高信号强度,有时会使用定向天针来减少干扰并优化接收效果。
对于专用链路——即点对点连接,可以通过定制波束宽度来避免干扰并增强信号。这涉及到仔细考虑所有潜在障碍物,并了解可能遇到的各种挑战,比如菲涅耳区、地面水体反射、大气层效应以及各种类型的地形障碍物等。
菲涅耳区是一个关键概念,它定义了两个锥形连接端口之间的一个足球形区域,这个区域必须保持畅通,以确保高质量通信。在这个区域内,一些障碍物虽然不处于直观可见范围内,但仍然会导致信号衰弱和间歇性的损害。这些问题还与极化有关:垂直极化会导致信号被反相,而水平极化则有不同的影响。此外,大气层对通信也有显著影响,因为地球表面的多样性使得不同高度上的通信质量大异其趣。
超出可见范围的通信,即BLOS,是由于地球曲率、地形阻挡或其他物理现象造成的一系列挑战。在这种情况下,利用中继站来延长有效传输距离成为一种常规做法,无源或有源中继站能够处理这些复杂的情况,从而保证稳定的通信流程。
综上所述,无论是在城市还是偏远地区,都需要深入分析每个特定场景下的无线电路径,以确定最佳路径、识别潜在障碍物,并评估是否需要额外设备,如中继站。此过程要求专业知识和经验,同时也是投资回报高效的地方。如果未能妥善规划,就无法构建一个有效且经济实用的网络系统。